Anónimo
1. Lee el siguiente problema.¿Por qué los alimentos se cuecen más rápido en una olla de presión?
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- Lee el siguiente problema.
¿Por qué los alimentos se cuecen más rápido en una olla de presión?
En una olla normal con tapa, los alimentos reciben la presión atmosférica (1 atm), y se logra una temperatura máxima de ebullición del agua, 100°C.
En una olla de presión, la presión que reciben los alimentos es mayor a la atmosférica (1 atm), a esta se agrega la presión por la acumulación de vapor de agua y el aumento en la temperatura de ebullición de 120°C. En un corto tiempo la presión total equivale a dos atmósferas (2 atm) y se mantiene constante debido a la válvula de seguridad que regula la salida de vapor cuando la presión sobrepasa cierto valor. Es por esto que se logra un cocimiento más rápido y por tanto un ahorro de energía.
La gráfica que relaciona la presión y la temperatura de una olla a presión no siempre es una recta, pero en la zona en que funciona normalmente podemos considerar que si lo es.
Al colocar un manómetro en una olla a presión se obtuvieron los siguientes datos:
Temperatura °C Presión (Pa)
20 100,000
120 134,112
- Convierte T (°C) a °K
Temperatura (°C) Temperatura (°K)
20 -----------------------------------------------
120 ------------------------------------------------
220 -------------------------------------------------
320--------------------------------------------------
420-------------------------------------------------
Calcula la Presión (Pa) en función de la temperatura en °K
Temperatura (oK)
Presión (Pa)
- Grafica los datos de la tabla del inciso 3.
- El funcionamiento de olla de presión es proporcional entre estos valores de presión y temperatura, como el volumen de la olla no cambia, ¿Qué ley se puede aplicar para entender su comportamiento? Explica brevemente tu respuesta.
2 Respuestas
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¡Hola Anny!
Este es el típico ejercicio que llevaban mandando estos días pero con otros datos que son buenos, mientras que los antiguos eran malos.
2)
El 0ºK equivale a -273.15º C y cada grado Kelvin necesita las mismas calorías que uno centígrado para subir o bajar.
Entonces, si queremos transformar grados centígrados a grados Kelvin tenemos que sumarles 273.15º
20ºC = 20ºK + 273.15ºK = 293.15ºK
120ºC = 120ºK + 273.15ºk = 393.15ºK
220ºC = 220ºK + 273.15ºk = 493.15ºK
320ºC = 320ºK + 273.15ºk = 593.15ºK
420ºC = 420ºK + 273.15ºk = 693.15ºK
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3) La presión debe ser proporcional a la temperatura Kelvin, vamos a comprobarlo
293.15ºK ------> 100000 Pa
393.15ºK -------> 134112 Pa
100000 / 293.15 = 341.1222923
134112 / 393.15 = 341.1217093
En efecto la proporción es muy parecida solo difiere un poco por haberla redondeado a pascales enteros.
Entonces vamos a tomar como proporción 341.122 para calcular el resto de los valores y redondearé al entero más próximo para que no haya decimales
293.15ºK --------> 100000 Pa
393.15ºK --------> 134112 Pa
493.15ºK --------> 493.15 · 341.122 = 168224 Pa
593.15ºK --------> 593.15 · 341.122 = 202337 Pa
693.15ºK --------> 693.15 · 341.122 = 236449 Pa
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4) Esta es la gráfica.
5)
Se aplica la ley general de los gases que dice:
$$\begin{align}&\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}\\&\\&\text {Como }V_1=V_2\\&\\&\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_1}{T_2}\\&\\&\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}\end{align}$$Esa es la fórmula, expresada con palabras dice que a igual volumen en todo momento el cociente entre presión y temperatura tiene el mismo valor.
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Y eso es todo, espero que te sirva y lo hayas entendido. Si no es así pregúntame. Y si ya está bien, no olvides valorar la respuesta.
Saludos.
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gracias - alex mtz
Gracias!!! - pat be
Gracias profe... una pregunta... intente hacer el gráfico en excel, pero no me sale, no se que me hace falta. - Guillermo Navarro
¿Dices esa gráfica que puse yo? Es que no está hecha con Excel, la hice con Geogebra. Excel no es lo más apropiado para representar funciones matemáticas. - Valero Angel Serrano Mercadal